[发明专利]一种针对水中柱状冲击波的压强分布测量方法

权利要求书

1.一种针对水中柱状冲击波的压强分布测量方法，其特征在于包括如下步骤：

采用摄像装置获取光源发出的光线经过散斑背景、无柱状冲击波的二维水槽的第一图像集；

采用摄像装置获取光源发出的光线经过散斑背景、加载柱状冲击波的二维水槽的第二图像集；

基于第一公式，通过所述第一图像集和所述第二图像集的对比确定散斑在所述柱状冲击波处的偏移量；

基于第二公式及第三公式，通过所述散斑的偏移量确定所述光线的折射率；

基于第四公式及第五公式，通过所述光线折射率确定所述柱状冲击波的密度和压强；

所述第一公式如下：

所述第一公式中的Δx和Δy分别是在水平和垂直方向上的所述散斑的偏移量，Δt为两张连可视化图像的时间间隔，f_ijk是第k图像帧中第i行和第j列的交叉处的图像亮度，(f_ijk)x，(f_ijk)y，(f_ijk)t分别是x，y，t相对应的图像亮度偏导数；

所述第二公式

如下：

所述第三公式如下：

所述第二公式和第三公式中的Z_D为所述散斑背景到所述柱状冲击波圆心的距离，Z_B为所述散斑背景到所述摄像装置的镜头的距离，f为所述摄像装置的镜头焦点距离；

所述第四公式如下：

所述第五公式如下：

所述第四公式和第五公式中的P为柱状冲击波的压强，为柱状冲击波密度，B＝2963bar，γ＝7.415，P₀＝1.03bar。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柱状冲击波为二维冲击波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述散斑背景至少包括下列之一：

有规则斑点、无规则斑点、格子形状和条纹形状。